해양산성화
해양산성화
해양산성화 정의와 진행과정
- 해양산성화는 해수의 수소이온농도가 증가하는 현상의 의미함. 대기 중의 이산화탄소 양이 많아지면 바다가 흡수하는 이산화탄소 양 또한 증가하게 된다. 바다로 흡수된 이산화탄소는 물과 만나면 탄산이 발생하게 되고 해양산성화가 진행된다.
- 2009–2018년의 최근 10년간 해양은 연간 CO2 배출량의 약 23%를 흡수하여 기후변화의 영향을 완화시키는 데 기여하지만 흡수된 CO2가 해수와 반응하여 해양 pH를 감소시키고 해양의 산성도를 증가시킴으로써 대기 중 CO2 농도 상승은 해양의 화학적 특성을 바꾸어놓는다. 이 과정을 해양산성화라고 부른다.
해양산성화 영향
- pH 변화는 해양 탄산염의 화학적 특성을 변화시켜 홍합, 갑각류, 산호와 같은 해양 생물의 석회형성 능력을 감소시킬 수 있다. 이러한 복합적인 변화가 해양생물의 성장과 생식 능력을 약화시킨다. 지난 20~30년간 외해에서 측정된 관측값에 의하면, 1980년대 후반 이래 매 10년간 0.017∼0.027pH의 비율로 전지구 평균 표면 해수 pH는 확연히 감소 경향을 보인다.
- 해안 지역의 경우, 인간에 의한 해양산성화에 따른 탄산염의 화학적 특성 변화는 환경의 복잡성과 그에 미치는 영향의 다양성으로 인해 더욱 파악하기가 어렵다. 이러한 변화는 해안을 중심으로 이루어지는 수산업, 수산양식, 관광, 레크레이션 등, 인간 복지에 중요한 해양서비스산업에 부정적인 영향을 미친다.[출처: WMO 2019 전지구 보고서]
- 지구에서 배출되고 있는 이산화탄소의 약 4분의 1이 바다에서 녹아 탄산을 생성한다.
- 이산화탄소 배출량이 급격히 증가하면서 바다 pH를 약 30% 떨어뜨려 바다의 산성도가 빠른속도로 증가하고 있다.[출처: UNEP 국제연합환경계획 보고서, 1985]
[출처: Paul et al., Frontiers in Marine Science, 2016]
해양의 탄소순환
- 해양의 탄소순환은 생지화학적 순환(biogeochemical cycle)의 일환이다.
- 해양에서는 해수면을 통하여 대기 중 탄소가 용해되고, 해수의 증발에 따라 다시 대기중으로 배출된다. 심해에서는 용존 무기 탄소의 농도가 표층보다 약 15% 높고, 이러한 용존 무기 탄소는 긴 시간에 걸쳐 해양 심해로 저장된다. 심해와 표층 사이의 탄소순환은 심해 해류의 열염분 순환에 의해 서로 교환된다.
- 대기 중에서 해양으로 흡수되는 탄소는 주로 탄산염 형태로 변환되어 용해된다. 탄산염으로 변환된 탄소는 식물성 플라크톤의 광합성을 통해 유기탄소로 전환되고, 식물성 플랑크톤은 동물성 플랑크톤과 해양 생물체의 먹이사슬을 통해 교환된다. 해양 생물체가 썩어서 탄산칼슘과 같은 형태로 전환되고 심해로 침전되어 탄소 퇴적물을 형성하기도 한다.
[출처: 네이버 지식백과] 해양의 탄소순환(기상학백과, 한국기상학회)
수소이온농도
- 용액 1ℓ 속에 존재하는 수소이온의 수를 의미한다. 수소이온농도를 나타내는 지표는 pH로 p는 지수의 power를, H는 수소이온을 나타낸다.
- pH로 산성, 중성, 염기성인 수용액을 간단한 숫자로 나타낼 수 있다.
[출처: Basic 고교생을 위한 화학 용어사전]
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